论高层建筑幕墙的施工技术与质量控制刘卫锋

论高层建筑幕墙的施工技术与质量控制刘卫锋

深圳市建筑装饰(集团)有限公司广东.深圳518000

摘要:提及建筑物的外表墙体的保护,幕墙是首当其冲的。对如今的建筑行业,建筑物体的高度越来越攀升,它不仅要求建筑物内部结构稳定安全可靠,更对幕墙的美观度和装饰性提出了更高的要求。马路上的大型建筑,特别是高层建筑,已经广泛采用了各色各样的幕墙。在实际的施工过程中,施工人员会根据幕墙的设计结构和呈现方式,从而选择最合适的施工方案和施工技术,本篇文章笔者就会讨论一下现如今高层建筑物的幕墙,以及它们在施工技术方面的特点,包括在工程质量控制方面的相关要求,相信通过笔者的较为全面的论述能为高层建筑幕墙的相关研究设计或者施工人员带来借鉴和参考。

关键词:建筑;幕墙;施工技术;质量控制

引言:

随着国土资源的日渐紧张,在我国一二线城市随处可见高楼大厦。它们不仅给城市带了现代化的感觉,同时也成为了城市的地标特色。因此,高层建筑目前不再是单纯比较高度,对它的视觉效果要求也提到了新的高度。那么对于高层建筑的外观视觉,就不得不研究它的幕墙施工及设计。随着国际交流进一步拓展,建筑幕墙技术特别是高层建筑的幕墙技术开始传入我国。从狭义的层面而言,这种技术传入我国大致也有三四十年的时间了。作为高层建筑甚至超高层技术的外围保护和装饰,越来越多的研究人员开始把注意力放在了它的功能性、安全性和美观性。幕墙的施工工程是一项复杂系统工程,首先这项工程需要具备认真慎密的施工管理体系和队伍,其次工程需要高端的测绘和安装的器械,当然最核心的还是需要强有力的技术支撑,只有这些元素都必备了,一道成熟的幕墙施工项目才算可以成功。

1.常见的幕墙的分类

随着建筑行业技术的不断发展和人们对幕墙追求的不断提升,幕墙的种类越来越多。当然,按照不同的分类方式可以划定不同的幕墙类别。如果说按照幕墙的材质来分类,现如今常见的材料有金属、非金属,还有玻璃和石材,所以依据材质分类我们大致可以分为这四类。每种材质的幕墙我们又可以再进行分类,比如金属面板材质,又可以进一步划分成铝板的、复合铝板以及不锈钢材质的,那么非金属材质的常见的有传统的水泥纤维板,也有现在很流行的无机玻璃钢板。再比如石材幕墙有很多不同的安装方法,我们就这一点也可以进行分类。有些施工团队偏向通槽式的安装方法,也有很多施工队伍偏向托板式的安装方法,当然市场上还有背栓式的,都会根据实际情况具体而定。如果说按照幕墙的结构形式来划分,那么现在在行业内广泛使用的有单元式结构,本文在后面的论述中也会着重介绍单元式幕墙的相关技术要点和质量控制。当然常见的结构类型还有拉索式结构、框架式结构以及点支式的结构。随着一部分人们对隐形框架的喜好,高层幕墙的根据框架的不同也划分成了三种情况,有传统意义上的明框样式,也有纯粹隐藏框架的隐框幕墙,当然后来又出现了介于两者之间的半隐框的幕墙。当然不管哪一种幕墙的分类形式,都是要为实际的建筑施工所服务的。在光线不太好的区域肯定首先会考虑室内采光,在很多需要居住的高层建筑就会优先考虑降噪效果,对于地处城市核心位置的高层建筑会考虑到外观新颖,当然节能减排和防火防水就更是必备条件了。选择哪一个类型的幕墙,要根据诸多条件和环境综合分析,才是最佳的幕墙选择。

2.高层建筑幕墙施工的特点

I.高空且露天。现在的楼层高度越发让人叹为观止,很多建筑高耸入云。幕墙是建筑的外围,施工工人需要通过脚手架和一些垂直升降台才能进行操作工序。而且这项工程的时间不短,所以要注意施工人员的安全性。在夏季高温情况下避免进行高空作业。

II.地域性。不同地区的空气温度、湿度、风力等等气候因素都不一样,甚至在同一地区的不同季节的施工效果都可能不一样。在施工规划时,应该考虑到不同地域可能的一些自然环境条件对幕墙施工带来的影响。

III.配合性。幕墙的整个施工会牵涉到多个单位和部门,比如分包或者总包的施工单位,相应的监理单位,还有质量监督部门等等。特别如果工程是分包的,那么不同施工单位间的配合和协同也是至关重要的。

3.幕墙材料的运输和保护

幕墙材料在运输环节一般采用垂直运输或者板块吊装的方式,经常会利用车吊、塔吊、臂吊和电梯,每种方式有各自的适用范畴。如果建筑的高度相对不高,比如很多小区的多层楼房,车吊的灵活方便性就显现出来了,但是在水平层面需要较大的空间。塔吊、臂吊相比车吊有更多的高度优势,而且功率更大因此可以搬运更重的材料,但是如果天气情况糟糕比如遇到强风大雾的情况,则需要暂停施工。电梯运输取决于有没有在前期留有这样的运输方式,它的速度较前两者都快而且节省人力节省时间,外界气候条件对它起不到约束作用。但是大型幕墙材料就无法利用电梯运输。如果幕墙施工采用的是单元幕墙施工,那么板块吊装是必要的环节,如果板块吊装运用的好,可以大大提升施工的成效。板块吊装至关重要的是防脱装备,因此必须精确计算确定挂点。在气候恶劣的情况下,还需要增加吊装的挂点数目,或者增加防风的锁扣。

幕墙的保护不仅对材质的出厂品质进行保障,也是节省开支的有效途径。当幕墙从工厂加工组织后进入运输环节其实就会产生损耗。到幕墙运输到实际施工场地,到拆放和组装其实都要格外注意,不经意间的划损会影响整体效果,更重要的对幕墙的寿命大打折扣。所以在实际施工中,应该建设中间环节,尽可能经过最少的工序让材料直接到达组装的程序,对于特别材质的外包装,可以采取先不拆破。

4.幕墙施工的管理和控制要点

经过上述论述我们了解了幕墙的分类方式,那么不同的幕墙就会对工艺有着相应具体的需求,每种工业可能或多或少有自己的特殊之处,但是幕墙的管理和控制过程中施工人员需要注意的要点其实是基本一样的,下面笔者就整合了一些必备的要点:

(1)首先就是在施工进场前了,这道审核工序是不能少的。前期我们肯定会仔细查看施工单位的各项材料,最重要的当然就是施工资质了。对于施工团队中从业人员,还需要进一步核实他们的从业资格证书。在施工前,最好还要请第三方对施工方案再进行评估核实。

(2)图纸是一项工程的灵魂所在,可以说是动一点牵全身,所以为了避免出现问题再调整,尤其是出现交叉碰撞的情况,需要对幕墙的图纸仔细研究排查。不管选择什么样的板材,对它的大小尺寸、联结方式、防雷防电等等都要考虑到细节。BIM技术已经成为行业内认可的最全面的模拟技术,这种技术可以规避施工过程出现的各类问题,包括大家最在意的碰撞点问题。

(3)按照完整的施工流程,施工前需要对每一样施工材料进行封样处理,对于幕墙材料当然也是一样的。在检查时,尤其是要查看幕墙的质量、出厂单位、出品时间等等,有没有根据前期招标书上撰写的要求吻合。

(4)预埋件的质量控制。那么最核心的两个要素就是锚筋和锚板,通常情况下,锚板用到两种:和级钢,锚筋同样也是用到两种:分别是(带肋)和(光圆)钢筋,除此以外特别需要注意是不能用冷轧钢筋。比如,如果我们用的是光圆钢筋,那么它的尾端应该进行弯钩处理。直锚筋应该通过型焊接的方式与锚板焊接,另外,热镀锌也是不可或缺的埋件表面处理过程,这样才能有效进行防锈、防腐。如果更全面的情况下,土建工作的配合同样需要纳入考虑的,这样可以避免漏埋和位置偏差。上面提到了预埋件的施工要点,这边相对应要谈及后置埋件的管控要点。最要强调的是锚栓、化学螺栓和锚固。前两样材料的数量和规格以及锚固的深度,都应该符合相关规范及相关的行业要求。

(6)利用角码和不锈钢螺栓相连接的方式是一种牢固可靠的连接方式。这种连接方式在行业内被规定用于幕墙立柱。连接螺栓的大小也必须精确计算来选择的,一般情况下它的直径应该大于10。如果连接时是A金属与B金属相连接,那么还需要在AB间用绝缘垫片起到分隔,这样的做法是避免电化学腐蚀问题的出现。

(7)在幕墙的设计环节时,不可规避的会有考虑到抗震和沉降等诸多问题,因为设计的时候对于抗震缝和沉降缝需要考虑到两点,一是要满足整体装饰幕墙的视觉感,二是要确保这些功能性能正常的发挥。

(8)在安装框架时经常会出现误差的累积,所以我们在安装时就要格外注意框架的垂直度和水平度。在这一阶段,我们还需要加大测量的次数,以便能够将误差降到最低。在安装幕墙的框架时,必须综合考虑温度变化和风量变化对框架的影响,因为这些因素可能导致框架位移,因此我们还需要通过柔性垫片来放置在横梁和立柱连接处。这样的好处包括了即降低摩擦又减少磨损,甚至对摩擦时的噪声也能降低。

(9)打胶也是幕墙的细节工作,天气气候对打胶的后续效果能产生直接影响。在连续阴雨天气或者持续低温的情况下是不宜为了追求效率来打胶的,最适合的气候应该是干燥的天气。在打注密封胶的时候,通常情况下宽度不得低于7,相应的厚度最好不低于宽度一半也就是3.5。要尽可能连续、均匀的灌注,如果注胶时产生气泡则是失败的工序,而且在水平和垂直上最好能保持深浅一致。

(10)保温隔热也是幕墙设计时需要注意的。幕墙的保温材料需要在前期规划时就要研究它的导热系数,为了避免火灾等意外灾害我们还要研究其燃烧性能和密度。在采用厂家的隔热材料时,要仔细查看材料的测试报告,对热变形性能和力学性能等性能格外留意。现在很多高层建筑物都在广泛使用玻璃材质,如果幕墙用了玻璃材质就要在保障采光的情况下又要避免光污染。其中,遮阳系数、玻璃透过率、传热性能等这些玻璃参数都应该在实际要求的范畴内。

(11)幕墙设计时,建筑物的高度不同所需要采用的保温材料也是有不同要求的。就行业规范而言,当建筑高度大于24时,对应选用燃烧性能应为级的保温材料;而当建筑物高度小于24m时,则既可以选用级或级的保温材料。采用保温材料如果是级,还需要在每层设置水平防火隔离带。保温材料还应包裹不燃材料的防护层,而且它的厚度应该不小于2mm。在铺设保温材料之前,我们不要忘记一道工序就是支撑构件的焊接。

5.幕墙施工的质量验收

在幕墙的施工过程中和施工结束时,需要对工程的质量进行验收,这也是整个管控环节中最细化最严谨的工作,下面就验收的注意环节做分析陈述。

(1)为防止施工单位的马虎偷工,或者在没有经过申请审批的情况变更材料,所以需要对每一批次的材料的检测报告、合格证书、放行通知等等逐一查阅审核对比。

(2)现场的检测内容很多,需按相关规范要求切实履行。在这里重点提出以下几个需检测的项目:①石材幕墙或隐框玻璃墙中结构胶的粘结强度是否达标;②针对于耐候胶和结构胶两种胶体,我们还需要对他们做相容性的实验,同时也要检验耐候性;③铝塑复合板,要检验它的剥离强度;④后置埋件中的化学锚栓或机械锚栓等,还需要检测其抗拉拔能力。

(3)幕墙构架的刚度在施工过程中需要进行跟踪检测,包括幕墙的位移偏差过大会产生负面影响,对位移能力也需要跟踪检查。

(4)幕墙对很多材料都有厚度要求,可按相关规范及图纸设计要求执行,这些厚度一定要达到行业标准,特别是幕墙主要的受力构件,施工过程中检查检验时,一定要严把好关。

(5)高层建筑的火灾危害是十分严重的,所以对幕墙的防火工程检查必不可少,质检部门同样要进行认真检验。检查过程中,防火板或岩棉及实体墙裙高度有没有符合设计和规范的要求是重点验证环节。

(6)高层建筑在顶部都要配置防雷电装置,其侧面需布置防侧雷击防雷网格,因此除了防火就是要检查防雷均压环的实际成果。首先防雷连接决不能漏接,每个连接点应该紧密稳定,在一定情况下还应该做好防腐工序。

(7)对于预埋件或后置埋件、立柱和主体的连接、立柱和横梁的连接等隐蔽工程,要做好相应的检查和记录。

(8)如果幕墙是玻璃材质的,我们需要检查的东西还有很多。幕墙玻璃的种类、尺寸大小、光照的透射比诸如这些应该进一步检查。玻璃的边缘应该进行打磨不能出现裂纹或者缺口,否则在位移、膨胀或者摩擦的情况下会进一步破损导致高空破裂坠落隐患。如果加工制作中空玻璃上墙板块,粘粘技术就显得格外重要。除了打胶时厚度应大于等于6mm,宽度一般取厚度的一倍以外,还要使用优质的丝光毛巾配合使用对应的玻璃清洁溶剂对玻璃和铝合金附框的表面进行仔细擦洗,粘接完成后要注意进行养护。等到玻璃板块安装完毕,对于可开启的玻璃窗户还要再进行进一步检查。

(9)如果幕墙是金属材质,我们主要检查它的防水、防火、注胶、连接、腐蚀、承重、变形等细节问题。

(10)如果幕墙是石材材质的,那就要检查材料本身的防潮性、强、韧度,当然石板的压接也是需要进一步检查的以及接缝时有没有做到水平和竖直的协调性。如果石板有破损或者有破损的可能性,应该在第一时间进行更换。

综上所述,在高层建筑幕墙施工时,除了在设计环节需要进行精确计算,精确选材以外,在施工环节更要加大对材料品质的管控,加大对施工工艺的管控,加大检查、检测及检验的力度,对每一道工序、每一个细节都要管理到位,这样才能交出一个美观、安全、可靠的完美产品。

参考文献:

[1]高玉霞.论高层建筑幕墙的施工技术与质量控制[J].门窗.2016年05期

[2]刘新宇.浅谈高层建筑玻璃幕墙施工技术[J].中国高新技术企业.2015年07期

[3]江云港.论高层建筑幕墙施工质量的管理与控制[J].江西建材,2014,(14):253-253

[4]刘立云.高层建筑幕墙施工质量的管理与控制[J].广东建材,2018,34(6):41-43.

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